Полупроводниковый дискретно-аналоговый индикатор (его варианты)

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А ЕНИЯ К АВТОРСКОМ,Ф ТЕЛ ЬСТВ кулярной ппри этом осов введенс общим выв УССР ми а х в люса поп ов иэ бои и имею каждой пар никовляр нойи этом пары атель- а сое-, - располо 2 нных попа од исймо. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ(71) Институт полупроводников АН(56) Литвак И.И. и др, Основы построения аппаратуры отображения вавтоматизированных системах. М.,Сов.радио, 1975, 1975, с. 31-32.Заявка ФРГ У 2944877,кл. 6 01 В 13/00, 1979.ТУ а АО.336.210. Шкала типа АЛС317, 2,08.83.(54)(57) 1, ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЙ ИНДИКАТОР (ЕГОВАРИАНТЫ), содержащий М источников излучения прямоугольнойформы с размерами а х в, соединенных одноименными полюсами и имеющих один общий и Мнезависимых выводов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что,с целью скисжения утомляемости оператора приодновременном сокращении энергозатрат на индикацию, в него введены 2 М прямоугольных источников излучения с размерами а х с, где метрично на оси каждого из источников с размерами а х в, перпендиодольной оси индикатора, ни из одноименных полюных источников соединены одом источников с размеа другие одноименные рно симметричных источения соединены между сонеэависимые выводы от 2. Полупроводниковый дискретно- аналоговый индикатор, содержащий М источников излучения прямоугольной формы с размерами а х в, соединенных одноименными полюсами и имеющих один общий и М независимых выводов, Е о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения утомляемости оператора при одновременном сокращении энергозатрат на индикацию, в него введены 2 М прямоугольных источников, излучения с размерами а х с, гдевс с - расположенных попарно симмет 2 рично на оси каждого из исто с размерами а х в, перпендик продольной оси индикатора, п симметричные источники каждо соединены между собой послед но и одни одноименные их полю динены с общим выводом источ размерами а х в, а их другие именные полюса выведены неза35 40 45 50 55 Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, предназначенных для светового излучения, касается топологии светоизлучающей поверхности и соединения электрических выводов полупроводниковых излучателей дискретно-аналогового индикатора и может быть использовано при создании отсчетных устройств измерительных и показывающих приборов со световой шкалой.Известно, что восприятие сигналов, генерируемых полупроводниковым дискретно-аналоговым индикатором, в общем случае улучшается с увеличением его размеров при соответствующем шаге расположения отсчетных индексов. В этом случае изменение контролируемой величины является более заметным по отношению к эталону - всей длине полупроводникового дискретно-аналогового индикатора, что качественно улучшает уровень восприятия информации - трансформацию зрительного образца исходного уровня в образ управляемого (контролируемого объекта), Однако увеличение светоизлучающей поверхности источников света хотя и приводят к росту поля сигналов, однако увеличивают замкнутую активную площадь индикатора, что на основе эффекта реверсивного отношения между фигурой и фоном ухудшает избирательность восприятия, а, следовательно, повышает утомляемость оператора. Другим фактором, к которому приводит увеличение площади светоизлучающих элементов, является снижение порога слепящей яркости индикатора. Этот эффект также приводит к большей утомляемости оператора. Кроме того, простое увеличение площади источников излучения приводит к повышению энергозатрат на индикацию. Известен индикатор, в котором источники излучения выполнены на основе кристаллов полупроводникового материала с индивидуальными линзами. Линзы увеличивают видимую светоизлучающую поверхность источников света за счет сужения. угла наблюдения и ограничивают сокращение расстояния между соседними источниками излучения, В результате ухудшается избирательность восприятия и снижается порог слепящей яркости, что приводит к повышению утомляемости 5 1 О 15 20 25 30 оператора. Энергозатраты на индикациюоказываются значительными вследствие большой активной площади индикатора, возбуждаемой при формировании отсчета в виде светящейся линии,Кроме того, малый угол наблюденияи большие расстояния между отсчетными индексами ухудшают восприятие информации,Прототипом предложенного технического решения является полупроводниковый дискретно-аналоговый индикатор, содержащий М источников излучения прямоугольной формы с размерами а х в, соединенных одноименными полюсами и имеющих один общийи М независимых выводов. Этот индикатор позволяет реализовать дискретно-аналоговую шкалу требуемой разрядности путем бесшовной стыковкиединичных индикаторных модулей,Большая замкнутая активная площадьиндикатора обеспечивает хооошеевосприятие информации, однако ухудшает его избирательность и снижаетпорог слепящей яркости, что приводит к повышению утомляемости оператора. Энергозатраты на индикациюоказываются значительными вследствие большой активной площади индикатора, возбуждаемой одновременно при формировании отсчета в видесветящейся линии. Целью изобретения является снижение утомляемости оператора при одновременном сокращении энергозатрат на индикацию.Цель достигатся тем, что в полупроводниковый дискретно-аналоговый индикатор, содержащий М источников излучения прямоугольной формы с размерами а х в, соединенных одноименными полюсами и имеющих один общий и М независимых выводов, введены 2 М прямоугольных источников излучения с размерами а х с, гдевс е - , расположенных попарно симметрично на оси каждого из источниковс размерами а х в, перпендикулярнойпродольной оси индикатора, при этомодни из одчоименных полюсов введенных источников соединены с общимвыводом источников с размерами а хх в, а другие одноименные полюсапопарно симметричных источников излучения соединены между собой и имеют независимые выводы от каждой1144575 45 50 55 пары, либо в полупроводниковый дискретно-аналоговый индикатор, содержащий М источников излучения прямоугольной формы с размерами а х в,соединенных одноименными полюсамии имеющих один общий и М независимых выводов, введены 2 М прямоугольных источников излучения с размерами а х с, где с (в/2, расположенныхпопарно симметрично на оси каждогоиз источников с размерами а х в, перпендикулярной продольной оси индикатора, при этом симметричные источники каждой пары соединены между собой последовательно и одни одноименные их полюса соединены с общим выводом источников с размерами а х в,а их другие одноименные полюса выведены независимо.На фиг. 1 и 2 приведены схематические эскизы предложенного дискретно-аналогового индикатора, где данопо 5 источниковизлучения с разме-рами а х в и по 1 О источников излучения 2 с размерами а х с,На фиг. 1 попарно симметричныеисточники излучения в каждой из парсоединены параллельно, одноименныеполюса всех пар подключены к общемувыводу 3 всех источников с размерами а х в, другие йолюса каждой изпар и источников с размером а х ввыведены независимо. Общим полюсомисточников излучения с размерома х в может быть как анод, так икатод полупроводникового светоизлучающего диода.На фиг. 2 попарно симметричныеисточники излучения в каждой из парсоединены между собой последователь-но и одни одноименные их полюса соединены с общим выводом источников сразмерами а х в, а их другие одноименные полюса выведены независимо. Предложенный индикатор позволяет отображать информацию в форме дискретно-аналогового "контура" светящейся линии, при которой в возбужденном состоянии находятся: первый источник излучения с размерами а х в, К-тый источник излучения с размерами а х в, соответствующий индицируемой величине, и 2 К источников излучения с размерами а х с, расположенных от уровня первого до уровня ,К-того отсчетного индекса, где К= =1,2,3М; Такое представление информации сохраняет главное преиму" 10 15 20 25 30 35 40 щество формы отсчета в виде светящейся линии, которое заключается в одновременном зрительном восприятии как пространственного положения конца линии относительно отметок мерной шкалы, так и длины в сравнении со всей длиной индикатора. В то же время при неизменном поле сигналов сокращается его активная площадь и представляется оператору в форме замкнутого простого симметричного контура, что обеспечивает высокую избирательность восприятия. Кроме того, сокращается телесный угол, под которым видна светящаяся поверхность индикатора, что повышает порог слепящей яркости и снижает критическую частоту слияния мельканий. Все это 1в совокупности снижает утомляемость оператора.Выигрыш в энергоэатратах на индикацию определяется тем, что при равной удельной (на единицу светящейся поверхности) мощности возбуждения всех источников излучения светоизлучающая поверхность индикатора, находящаяся в воэбужценном состоянии при формировании отсчета, сокращается, так как возбуждение светящейся линии заменено возбуждением ее "контура".С ростом количества возбужденных на индикаторе индексов и при уменьшении размера "с" источника излучения сокращение энергозатрат оказывается более существенным, При тех же малых энергозатратах беэ увеличения утомляемости оператора,"читаемость" индикатора может быть улучшена за счет увеличения расстояния между источником излучения с размерами а х в и источником с размерами ах с. Предложенный индикатор обеспечивает повышение избирательности восприятия отсчета и порог слепящей яркости, снижается критическая частота слияния мельканий и уменьшается площадь возбужденных источников излучения, формирующих отсчет, при сохранении как размеров поля информационных сигналов, так и зрительного восприятия образа управляемого (контролируемого) объекта на основе одновременной оценки пространственного положения отсчетного индекса на индикаторе,и длины его светящейся части."Патент", г. Ужгород ектная, 4 Был изготовлен индикатор, в котором источники излучения имели следующие размеры: а=0,4 мм, в=1,2 мм, с=0,2 мм, Шаг отсчетных индексов составлял 1 мм. Расстояние между источниками излучения в направлении, перпендикулярном оси индикатора, 0,4 мм, Ширина поля информационных сигналов индикатора была 2,4 мм. Плотность возбуждающего тока светодиодов составляет 1 р =1,5 А/см, Число отсчетных индексов во всей шкале было 100 и реализовано на основе 20 единичных индикаторов с М=5. Возбуждение всей шкалы соответствовало числу "10".Как показали расчеты, при возбуждении индикатора, которое соотХ ветствует числу "7,6" снижение энергозатрат происходит более чем в 4 раза.Предложенный индикатор обеспечивает повышение срока службы полупроводниковых излучателей вследствие уменьшения мощности, рассеиваемой индикатором; упрощает выходные 1 О цепи цифровой схемы управления ввиду снижения коммутируемых токов, позволяет увеличить коэффициент использования передних панелей систем отображения информации благодаря 15 снижению температуры нагрева индикатора.Индикатор найдет применение в отсчетных. устройствах измерительных приборов со световой шкалой.р Э